Устройства для хранения данных на пк

ВСЕРОСИЙСКИЙ  ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРИВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ  ИНФОРМАЦИИ 
 
 
 
 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Информатика»

на тему: «Устройства для долговременного хранения данных на ПК »  
 
 
 
 
 
 
 

                                                                         Исполнитель:

                                                                         Головенкина Екатерина Юрьевна

                                                                             группы: ФНО

                                                                             специальность: БЭ

                                                                             личное дело: №11флд41923

                                                                       

                                                                         Руководитель:

                                                                      Быкова Раиса Викторовна 
 
 

Киров-2011

      Введение

          Современное общество характеризуется интенсивным  развитием технических и программных средств. На основе своевременного пополнения,  накопления, переработки информационного ресурса возможно рациональное управление и принятие верных решений. Особенно важным это является для сферы экономики. Постоянный рост информационных потоков предъявляет повышенные требования к применению устройств хранения данных. В этой связи рассмотрение вопроса, касающегося средств долговременного хранения информации, представляется весьма актуальным.

          В данной работе внимание уделяется отдельному элементу архитектуры персонального компьютера, известному как «внешняя память». Изложение материала начинается с формирования общего представления о предмете изучения. Далее следует освещение важнейших составных частей выбранной темы. Каждый раздел последовательно раскрывает особенности указанных устройств, в частности, сущность средства, его функции, технические характеристики, сфера и условия применения.

          Практическая  часть представленной  работы посвящена  решению экономической задачи. По приведенным данным производился расчет общей суммы возврата по кредитному договору. Аналогичные подсчеты могут применяться в ряде экономических и финансово-кредитных организаций. Вычисления сопровождаются комментариями к алгоритму выполнения задания, построением соответствующих таблиц и графического элемента.  

           Работа выполнялась на ПК IBM стандартной  конфигурации, включающей системный  блок, монитор, клавиатуру, мышь со  следующими характеристиками: 64-разрядный  микропроцессор Celeron 2,4 ГГц, ОЗУ 1024 Мб, жесткий диск Samsung с объемом 80 Гб, дисковод 3,5" Samsung, CD-RW LG 52x32x52, монитор Acer 17" с разрешением 1280х1024.  Работа велась в ОС Windows XP с использованием текстового редактора Microsoft Office Word 2003, табличного процессора Microsoft Office Excel 2003, входящих в интегрированный ППП Microsoft Office 2003.

          1. Устройства долговременного хранения  данных на ПК  

      В компьютерах хранения информации выделяют следующие основные типы памяти: внутренняя память, кэш-память и внешняя память. Кроме того, в ЭВМ могут присутствовать различные специализированные виды памяти, характерные для тех или иных устройств вычислительной системы, например, видеопамять.

      Внутренняя  память предназначена для оперативного хранения и обмена данными, непосредственно участвующими в процессе обработки. Конструктивно она исполняется в виде интегральных схем (ИС) и подразделяется на два вида:

      • постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

      • оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). 

      Кэш-память служит для хранения копий информации, используемой в текущих операциях обмена. Это очень быстрое ЗУ небольшого объема, являющееся буфером между устройствами с различным быстродействием. Обычно используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Кэш-памятью управляет специальное устройство – контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды, вероятнее всего, понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как «попадания», так и «промахи». В случае попадания, т. е. если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования. 

      Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В современных компьютерных системах в качестве устройств внешней памяти наиболее часто применяются: 

      • накопители на жестких магнитных  дисках (НЖМД)

      • накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

      • накопители на оптических дисках

      • магнитооптические носители информации

      • ленточные накопители (стримеры). 

      Оперативное запоминающее устройство, или оперативная  память, – это массив кристаллических  ячеек, способных хранить данные. Ее основная особенность заключена в том, что хранение информации в ней осуществляется только до тех пор, пока компьютер включен. При выключении компьютера, вся хранимая информация сразу же удаляется без возможности восстановления. По способу хранения информации оперативная память делится на статическую (SRAM – Static RAM) и динамическую (DRAM – Dynamic RAM). 

      Жесткий диск 

      Жесткий диск — основное устройство для  долговременного хранения больших  объемов данных и программ. На самом  деле это не один диск, а группа соосных  дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот «диск» имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, а 2n поверхностей, где n - число отдельных дисков в группе

        Управление работой жесткого  диска выполняет специальное аппаратно- логическое устройство — контроллер жесткого диска. В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контроллеров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект, хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.

        К основным параметрам жестких  дисков относятся емкость и  производительность. Емкость дисков  зависит от технологии их изготовления. В настоящее время большинство производителей жестких дисков используют изобретенную компанией ‚БМ технологию с использованием гигантского магниторезистивного эффекта (GMR-Giant Magnetic Resistance ). Теоретический предел емкости одной пластины, исполненной по этой технологии, составляет порядка 20 Гбайт. В настоящее время достигнут технологический уровень 6,4 Гбайт на пластину, но развитие продолжается.

        Кроме скорости передачи данных  с производительностью диска  напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения диска. 

      Дисковод  гибких дисков 

      Информация  на жестком диске может храниться  годами, однако иногда требуется ее перенос с одного компьютера на другой. Несмотря на свое название, жесткий диск является весьма хрупким прибором, чувствительным к перегрузкам, ударам и толчкам.

      Для оперативного переноса небольших объемов информации используют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в специальный накопитель — дисковод. Приемное отверстие накопителя находится на лицевой панели системного блока. Правильное направление подачи гибкого диска отмечено стрелкой на его пластиковом кожухе.

        Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость.[1,71] 
 
 
 

         

           
 

          1.2. Основные характеристики  устройств длительного хранения данных 

      Накопители  на гибких магнитных дисках

          Гибкий  диск (англ. floppy disk),  или  дискета,  —  носитель  небольшого  объема информации, представляющий  собой гибкий пластиковый диск  в защитной оболочке. Используется  для переноса данных с одного  компьютера на другой, для хранения архивной информации, не используемой в работе, для хранения запасных копий программ и данных [8, С.28].

          Дискета состоит из круглой  полимерной подложки, покрытой с  обеих сторон магнитным окислом  и помешенной в пластиковую  упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/ записи накопителя получают доступ к диску. Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

          Информация  записывается по концентрическим  дорожкам (трекам), которые делятся  на секторы. Количество дорожек  и секторов зависит от типа  и формата дискеты. Сектор хранит  минимальную порцию информации, которая может быть записана  на диск или считана. Емкость сектора постоянна и составляет 512 байт. 

          Используемые в ПК ГМД имеют  форм-фактор (диаметр) 5,25" (133 мм) и  3,5" (89 мм). ГМД диаметром 5,25 дюйма  помещается в плотный гибкий  конверт, а диаметром 3,5 дюйма  — в пластмассовую кассету для защиты от пыли и механических повреждений.

          Дискета устанавливается в накопитель   на   гибких   магнитных   дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически  в нем фиксируется, после чего  механизм накопителя раскручивается  до частоты вращения 360  мин-1. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Для обращения к ГМД ПК использует специальные имена. Как правило, дисководу для считывания информации с 3-дюймового диска присваивается имя в виде латинской буквы с двоеточием А:, а для 5-дюймового или второго 3-дюймового В: . Двоеточие позволяет отличить букву от имени дисковода.  

          Накопитель  связан с процессором  через контроллер гибких дисков.

          Каждую  новую дискету в начале работы с ней следует отформатировать. Форматирование дискеты — это создание структуры записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров и другой служебной информации.

      Накопители  на жестких магнитных дисках

          Если  гибкие диски - это средство переноса данных между компьютерами, то жесткий диск - информационный склад компьютера. Он используется для постоянного хранения той информации, которая более или менее часто используется в работе: программ ОС, компиляторов с языков программирования, сервисных (обслуживающих) программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных и т.д.

          Накопитель  на жестких магнитных  дисках (англ. HDD - Hard Disk Drive), или винчестерский  накопитель, - это обязательный компонент ПК, наиболее массовое запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины - платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала.